必修一-第三章-相互作用

1、第三章 相互作用第1节 重力 相互作用本节知识要点1. 力是物体间的相互作用 力的物质性： 力的相互性： 物体间发生相互作用的方式有两种：直接接触不直接接触 力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中，力的单位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素决定了力的作用效果。若其中一个要素发生变化，则力的作用效果也将变化。 力的作用效果 使受力物体发生形变； 使受力物体的运动状态发生改变。力的作用效果是由力的大小、方向和作用点共同决定的。例如用脚踢足球时，用力的大小不同，足球飞出的远近不同；用力的方向不同，足球飞出的方向不同；击

2、球的部位不同，球的旋转方向不同。2. 力的图示 力可以用一根带箭头的线段来表示。它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。 画力的图示的步骤 选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力的1/n，n为除“1”以外的正整数。 画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。 从力的作用点开始，沿力的

3、作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。 在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。注意：箭尾通常画在力的作用点上。若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。3. 力的示意图与力的图示相比，只要求在图中准确画出力的方向，表达出物体在这个方向受力即可，不要求准确画出力的大小。4. 力的分类(1) 按力的性质和力的效果分类 性质力：重力、弹力、摩擦力、电磁力

4、、分子力等。 效果力：支持力、压力、拉力、动力、阻力、向心力等。(2) 按作用方式可分为接触力(如支持力、压力等)和场力(如重力等)。(3) 按研究对象可分为内力和外力。(4) 按力的关系可分为：共点力、共面力、平行力、平衡力、作用力与反作用力等。(5) 注意：正确区分性质力和效果力是对物体进行受力分析的基础，也是正确解决力学问题的重要环节。根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，如压力和支持力都是弹力性质不同的力，可以叫同一个名称，如重力、弹力都可使物体由静止开始运动，都可叫动力，其作用效果可以相同。同一个力，可以有不同的名称，如用绳子拉小车前进，绳子对小车施以拉力，又叫弹力、动力等。5.

5、 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 重力的产生静止释放的物体竖直下落。抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，这众多的事例说明地球上的一切物体都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而产生的。重力也叫重量，常用符号G表示。 重力的施力物体是地球，其本质是地球对物体的吸引力，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。 地球表面附近的一切物体，不论是静止的，还是运动的，不论是否与地面接触，都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。 重力的方向总是竖直向下的 竖直向下即垂直于(当地的)水平面向下，沿重锤线向下。物体只在重力作用下从静止开始下落的方向是竖直向下的。不能将“竖直向下”理解为“垂直于支

6、持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。重力的方向不一定指向地心。 重力的大小由物体的质量和所处的地理位置共同决定 在同一地点，重力G与质量m成正比；同一物体，在不同地点所受的重力可能不同(随地理纬度的增加而增大，随离地高度的增加而减小)，不过这种差异很小，一般在地面附近不太大的范围内，可认为其重力大小恒定不变。 重力大小的计算公式是G=mg式中m是物体的质量，单位用kg；g是一个与地理位置有关的量，反映地球对物体作用力的强弱。(g值随地理纬度的增加而增大，随离地面高度的增大而减小)通常情况下(在地球表面附近)，取g=98Nkg，表示质量是1kg的物体受到的重力是98N。 重力的大

7、小可以用弹簧秤测出。其依据的原理是二力平衡条件和力作用的相互性：用悬绳挂着的静止物体或用静止的水平支持物支持的物体，对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。特别注意：拉力或压力与重力大小相等是有条件(平衡)的；且不能认为拉力或压力就是重力，因力的性质不同，施力物体和受力物体也不同。 重力的大小在一般情况下小于地球对物体的引力大小(学过“万有引力”就明白了)。 重力的作用点：重心。6. 重心一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。 重心是重力的等效作用点。引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各部分的重力

8、用作用于重心的一个力等效地代替了，于是原来的整个物体就可以用一个有质量的点代替，从而使研究问题大为简便。这种方法，在物理学上叫等效方法。等效方法是研究物理问题常用的思维方法，它是在保证效果不变的前提下用一种简化的形式来替代原来的形式以使研究问题方便些。注意：重心并不是重力的实际作用点，也不是物体上最重的一点，更不能认为地球只吸引物体的这一点。 物体重心的位置跟物体的形状和物体内质量的分布都有关系，跟物体的放置情况和运动状态无关。只有形状规则、质量均匀分布的物体的重心才在物体的几何中心。重心的位置可在物体上，也可以在物体外。 对于薄板状物体，可以用悬挂法找出其重心位置，其依据的原理是二力平衡条件

9、。 四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用典型例题 【例1】 关于力的概念，下列说法中正确的是（ ）A. 力是使物体发生形变和改变运动状态的原因B. 一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是施力物体又是受力物体C. 只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同D. 两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力提示： 从力的基本概念出发做出判断。解析： 根据力的两个作用效果，可知选项A正确。根据力的相互性，可知选项B正确。根据力的三要素，可知力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向和作用点的位置有关，选项C错误。相互作用力一定是同一性质的力，选项D错误。可

10、见，正确选项为A、B。点悟： 要通过实例加深对力的概念的理解，注意力的物质性、相互性、力的三要素及作用效果。【例2】 关于重力，下列说法中正确的是（ ）A. 重力就是地球对物体的吸引力，其方向一定指向地心B. 重力的方向就是物体自由下落的方向C. 重力的大小可以用弹簧秤或杆秤直接测出D. 在不同地点，质量大的物体可能比质量小的物体所受的重力小提示： 从重力的概念出发做出判断。解析： 重力是由于地球对物体的吸引产生的，但由于地球自转的影响，通常情况下重力只是地球对物体的引力的一部分，重力的方向竖直向下而并不一定指向地心，选项 A错误。将物体由静止开始释放，只在重力作用下物体自由下落，所以重力的方

11、向就是物体自由下落的方向，选项B正确。杆秤称量的是物体的质量而非重力，选项C错误。由公式G=mg可知，重力G的大小由质量m和重力加速度g共同决定。由于不同地点g值可能不同，因此在g值小的地点质量大的物体所受重力有可能反而小，选项D正确。可见，正确选项为B、D。点悟： 以上两题均为概念性选择题。透彻理解和准确把握概念的内涵和外延，是正确解题的前提。求解这类概念性选择题，要仔细审题，逐项进行推理判断，抓住一些关键词语，如“一定”、“可以”、“可能”等，从正面或反面做出肯定或否定的判断是解题的常用方法。【例3】 把一盘放在地上、长为l的匀质铁链竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高了多少？如图所示，把

12、一个平放着的、边长为l的匀质立方体绕bc棱翻转，试对角面AbcD处于竖直平面内，则它的重心位置升高了多少？提示 有规则形状的均匀物体的重心在其几何中心。解析 一根匀质铁链拉直时，它的重心位于铁链的中点。所以把盘放在地上的铁链刚好竖直拉起时，它的重心升高了。匀质立方体的重心位于中心，也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点，如图中的O点所示，立方体平放时它离地面的高度。当把立方体绕bc棱翻转到试对角面AbcD处于竖直平面内时，O点离地的高度即等于O点到bc棱的距离，也即等于对角面边长Ab或cD的一半，故后来O点离地的高度。所以翻转后这个匀质立方体的重心位置升高了  。点悟 本题涉及

13、对重心概念的理解及有规则形状的均匀物体重心位置的确定。对于第2问，求解时要建立起空间概念，需要一定的立体几何知识。 课堂针对训练【基础篇】1关于力，下列说法错误的是（ ）A力是物体对物体的作用，所以施力物体一定也是受力物体B力的大小、方向、作用点中的任何一个发生变化，力的作用效果都要发生变化C只有直接接触的物体相互作用才有力 D力的大小可用天平测量2下列关于重力的说法中正确的是（ ）A物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的B物体只有落向地面时，才受重力的作用C物体向上抛出时，它所受到的重力小于静止时所受的重力D物体落向地面时，它所受到的重力大于静止时所受的重力3下列关于重心的说法，正确的

14、是（ ）A物体的重心一定在物体上B重心就是物体上最重的一点C任何有规则形状的物体，它的重心都在其几何中心上D物体的重心可能在物体上，也可能在物体外4图3-1-1中表示小车所受外力F的图示，则对于小车的运动，作用效果相同的是（ ）图3-1-1AF1和F2 BF1和F4 CF1和F3、F4 D都不相同5下列各物理量中哪个是矢量（ ）A 质量 B.位移 C.路程 D. 力6现将一均匀木球的正中央挖掉一个小球，则它的（ ）A重力大小不变，重心向外偏移B重力大小减小，重心位置移到另外的点，不能够确定其具体位置C重力大小减小，重心位置不变D重力大小减小，重心被挖去不再存在7放在桌上的书本，受到支持力的作用

15、，其受力物体是_，施力物体是_；同时，书对桌面的压力，其受力物体是_，施力物体是_。由此可见，一个物体既是_，又是_。 8质量是2.5 kg的物体所受到的重力是_N.如果物体受到的重力是196 N，它的质量是_kg. 9质量为60 kg的宇航员乘太空船登上了月球.已知月球表面的g1.6 N/kg，而地球表面的g9.8 N/kg，则该宇航员:(1)在月球上的质量为多少?所受重力大小为多少?(2)在地球上的质量为多少?所受重力大小又为多少?10画出以下几个力的图示.A.人对车水平向右的拉力为80 N B水对船25×104 N的浮力C绳对悬挂物的拉力为350 N D沿30°斜面对

16、物体的拉力为500 N【提高篇】11下列关于力的说法，正确的是（ ）A力是物体对物体的相互作用； B力有时能脱离物体而独立存在；C有受力物体就一定有施力物体； D只有相互接触的物体间才能产生作用力12一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，图3-1-2所示的四个图中正确的是（ ）13如图3-1-3所示，n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了多少？ 【能力篇】14如图3-1-4所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门K,打开阀门让水从小孔中慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将（ ）A.一直下降 B.一直上升C.先升

17、高,后降低 D.先降低,后升高15运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时，如图3-1-5所示仍不至于翻倒.也就是说，货车受的重力的作用线仍落在货车的支持面（以车轮为顶点构成的平面范围）以内.如果车轮间的距离为2.0 m，车身的重心不能高出车身底部多少米？（设车的重心在如图所示的中轴线上） 第2节 弹力本节知识要点1. 形变物体的形状和体积的改变叫形变。 形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到如利用激光反射法演示坚硬桌面的

18、微小形变，利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法。 形变的分类 从形变可否恢复原状分： A弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。 B塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。 注意：如果对弹簧、钢条用力过大，使之形变超过一定限度，既使撤去外力，也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。研究弹性形

19、变有实际意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。 从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。2.弹力发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 弹力的施力物体是发生形变的物体；受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体。 弹力的产生条件：物体直接接触；发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无

20、弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。 通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。 弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说： 子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 力的方向垂直于支持面指向被压的物体。 持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：A平面与平面接触：弹力与平面垂直；B点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；C点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；D曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。 弹力的大小跟形变的大小有关：

21、形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。 弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时，形变情况将随着改变，弹力也随着变化。 弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。 上述关系可用胡克定律表示： F=kx 式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是Nm，如k=1000Nm，表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。对没有明显

22、形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。 胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 “硬”弹簧，是指弹簧的k值较大。（同样的力F作用下形变量x较小） 几种典型物体模型的弹力特点如下表。项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变 弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。典型例题【例1】 如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O点，重

23、心在P点，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。解析：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F1应该垂直于球面，所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。点评：注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方（不稳定平衡），也可能在O的正下方（稳定平衡）。【例2】 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。解析：A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上。点评：由于此直杆的重力不

24、可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f作用。【例3】画出图中物体A所受的力（P为重心，接触面均光滑）解析：判断弹力的有无，可以采用拆除法：“拆除”与研究对象（受力物体）相接触的物体（如题中的绳或接触面），如果研究对象的运动状态不发生改变，则不受弹力，否则将受到弹力的作用。各图受力如下图所示。课堂针对训练【基础篇】1把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法正确的是 ：( )A木块对桌面的压力就是木块受到的重力，施力物体是地球B木块对桌面的弹力，是由于桌面发生形变而产生的C木块对桌面的压力在数值上等于木块受到的

25、重力D木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡2下列关于产生弹力的条件说法正确的是 ：( )A只要两个物体接触就一定产生弹力B两物体间有弹力作用就一定是相互接触的C只要物体发生形变就一定有弹力产生D只有发生弹性形变的物体间才产生弹力3弹簧秤竖直悬挂静止的小球，下面说法正确的是 ：( )A小球对弹簧秤的拉力就是小球的重力B小球对弹簧秤的拉力大小等于小球的重力C小球重力的施力物体是弹簧 D弹簧对小球的弹力是由于弹簧发生形变引起的 4已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么： ( )A物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变B物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变C物体甲和乙必定直

26、接接触，但不一定都发生形变D物体甲和乙不一定直接接触；也不一定都发生形变5关于弹力的方向，以下说法正确的是 ： ( )A压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物B支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物C绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向D杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩或伸长的方向6在图3-2-1中小球均处于静止状态，a、b板都和小球接触。A图中b板在竖直位置，其它B、C、D图中b板均在水平位置。不计一切摩擦，则小球同时受到a、b板对它有弹力作用的是：（ ）图3-2-17在弹性限度内，一弹簧受到10 N的拉力时，它的长度是11 cm，受到5 N的压力时，它的长度为5

27、cm，那么弹簧的原长是_cm，劲度系数是_。 8一根原长20 cm的弹簧，劲度系数为k=4.9×103 N/m，弹簧的一端固定在水平地面上，现将质量是5.0 kg的物体放置在弹簧的上端，如图3-2-2所示。物体静止后距地面的高度 cm。 9如图3-2-3所示，请在处于静止状态的物体A上画出所受弹力的示意图.10如图3-2-4所示，静止小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，求杆对小球的弹力的大小和方向.【提高篇】11关于胡克定律的下列说法，正确的是 ： ( )A拉力相同、伸长量也相同的弹簧，它们的劲度系数相同B劲度系数相同的弹簧，弹簧的伸长相同C知道弹簧的劲度

28、系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长D劲度系数和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细 12如图325所示,弹簧秤和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧秤A和B的读数分别是（ ）A10 N,20 N B10 N,10 N C10 N,0D0,013在图326中，物体A处于静止状态，请画出各图中A物体所受的弹力14一个弹簧秤，原来读数准确，由于更换了内部的弹簧，外壳上的读数便不能直接使用某同学进行了如下测试，不挂重物时，示数为2 N；挂100 N的重物时，示数为92N（弹簧仍在弹性限度内）；那么当读数为20N时，所挂重物的实际重量是多少? 【能力篇】1

29、5如图3-2-7所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力有（ ）A重力、绳的拉力B重力、绳的拉力、斜面的弹力C重力、斜面的弹力D绳的拉力、斜面的弹力16如图3-2-8所示，四个完全相同的轻弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （ ）A l2l1 B l4l3 C l1l3 D l2l4第3节

30、 摩擦力本节知识要点1. 摩擦力一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。2. 滑动摩擦力产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。 两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。 摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力

31、，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。 接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。 接触面上发生相对运动。 特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。 方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反。 这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的

32、方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。3. 静摩擦力产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。产生条件： 两物体直接接触、相互挤压有弹力产生； 接触面粗糙； 两物体保持相对静止但有相对运动趋势。所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动。比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑。跟滑动摩擦力条件的区别是：大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，0FFmax实际大小可根据二力平衡条件判断。方向：总跟接触面相切，与

33、相对运动趋势相反 所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假没没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。 判断静摩擦力的方向可用假设法。其操作程序是：A选研究对象-受静摩擦力作用的物体； B选参照物体-与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体； C假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D确定静摩擦力的方向一一与相对运动趋势的方向相反 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运

34、动方向相反。静摩擦力的作用点：在两物体的接触面受力物体上。4. 滑动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力静摩擦力符号及单位产生原因表面粗糙有挤压作用的物体间发生相对运动时表面粗糙有挤压作用的物体间具有相对运动趋势时摩擦力用f表示单位：牛顿简称：牛符号：N大小f=N始终与外力沿着接触面的分量相等方向与相对运动方向相反与相对运动趋势相反问题：1. 摩擦力一定是阻力吗？ 2静摩擦力的大小与正压力成正比吗？ 3最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？ 典型例题 【例1】 如图所示，物体与墙之间的动摩擦因数。若用外力F=50N水平压在重24N的物体上时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力为 ；若用外力F=100N水

35、平压在该物体上，恰好使物体静止，物体与墙之间的摩擦力为 。解析：当外力F=50N时，物体沿墙面下滑，物体与墙之间的摩擦力为滑动摩擦。只能用公式计算。物体对墙的压力为，物体与墙之间的摩擦力。当F=100N时，物体恰好处于静止，物体与墙之间的摩擦力为静摩擦，由于物体受到的静摩擦力与重力平衡，因此。 【例2】 如图是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点，如果皮带不打滑，当主动轮P沿顺时针方向旋转时，A、B、C、D各点所受摩擦力的方向（ ）A. 向上，向下，向下，向上B. 向下，向上，向下，向上C. 向下，向上，向上，向下D. 向上，向下，向上，向下解析：设

36、主动轮P与皮带间无摩擦力，则当P顺时针起动时，P与皮带间将打滑，此时B点将相对于A点向上运动。实际上，P与皮带间没有打滑，可见B点相对于A点有向上运动趋势，反之A点相对于B点有向下运动趋势，所以A、B两点受到的摩擦力的方向分别为向上、向下。同理，可得C、D两点受到的摩擦力的方向为向上、向下。本题选D。 【例3】 如图所示，B置于光滑的水平面上，A置于B的上面，且A、B接触面粗糙。在（1）中A、B在水平力F作用下，一起向右作加速运动，在（2）中A用轻绳水平拉住，B在F的作用下，向右运动。试分析A、B之间的摩擦力。解析：在（1）中A、B一起向右做加速运动，但A与B保持相对静止，A向右作加速运动，必

37、受到向右的力的作用，这个力就是B给A的向右的静摩擦力。在（2）中，B相对于A向右运动，A相对地面静止不动，A、B之间的摩擦力是滑动摩擦力，B给A的向右的滑动摩擦力。课堂针对训练【基础篇】1用手握紧瓶子，使瓶子竖直静止。现加大手握紧瓶子的力，则瓶子受到的摩擦力将（ ）A大小增大，方向向上 B大小不变，方向向上C大小增大，方向向下 D大小不变，方向向下2关于弹力和摩擦力的下列说法中，正确的是（ ）A两物体间有弹力时，一定有摩擦力B物体间有摩擦力时，一定有弹力C物体间在同一面上的弹力与摩擦力的方向一定垂直D物体间在同一面上的弹力和摩擦力的方向可能平行3关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是（ ）A

38、相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C只有相互挤压和有相对运动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用D只有相互挤压和发生相对运动的物体之间才有摩擦力的作用4关于静摩擦力的说法，下列正确的有（ ）A静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反B静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C静摩擦力的大小可以用公式f=N直接计算D正压力越大，静摩擦力就越大5. 如图3-3-1所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F而运动，则它们受到摩擦力大小关系是 ( )图3-3-1A三者相同B乙最大C丙最大D条件不足无法确定F

39、V图3-3-26如图3-3-2所示，在动摩擦因数µ=0.10的水平面上向右运动的物体，质量为10kg，它受到水平向左的拉力F=20N作用，该物体受到的滑动摩擦力为( ) A9.8N，方向水平向右 B9.8N，方向水平向左C20N，方向水平向右 D20N，方向水平向左.7要使静止在水平地面上重为3 N的物体移动，至少需用0.7 N的水平推力；物体移动后，只需加0.6 N的水平推力，就可以维持其匀速运动.则物体跟水平地面的动摩擦因数是_；物体与水平地面的最大静摩擦力是_；若物体静止时用0.4 N的水平力拉物体，此刻物体受到的摩擦力是_；若物体运动起来后，用0.4 N的水平力拉物体，此刻物

40、体受到的摩擦力是_.（g取10 N/kg）8日常生活中的体验告诉我们，在粗糙的水平面上推动笨重的物体，必然费大力，在水平冰面上推同样的物体只需用小力，如图3-3-3所示。由此我们可以猜测物体在水平面上运动，必然受到水平面的阻碍作用，而推力就是克服这个阻力(摩擦力)使物体继续运动，停止推动，物体的运动必逐渐停止.在不同的水平面上，由于推力的大小不同，这个摩擦力的大小也不等，摩擦力的大小与哪些因素有关(选填“有关”或“无关”)。（1）与物体的质量_、物体的重力_、物体与接触面间的正压力_;图3-3-3（2）与物体的接触面间的粗糙程度_;（3）与物体相对接触面的运动快慢_.（4）与物体接触面的面积大

41、小_;9水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2。当分别用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为多少？（g=10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）图3-3-410如图3-3-4所示，一木块放在水平面上，在水平方向施加外力F1=10 N，F2=2N，木块处于静止状态.若撤除外力F1，确定物块受到的摩擦力大小和方向。【提高篇】图3-3-511如图3-3-5所示，两个等大的水平力F分别作用在B和C上。A、B、C都处于静止状态。各接触面与水平地面平行。A、C间的摩擦力大小为f1，B、C间的摩擦力大小为f2，C与水平地面间的摩擦力大小为f3。

42、则（ ）Af1=0,f2=0,f3=0 Bf1=0,f2=F,f3=0Cf1=F,f2=0,f3=0 Df1=0,f2=F,f3=F12某人推自行车前进时，地面与前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2，该人骑自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，下列说法正确的是 ( )AF1与前进方向相同 BF2与前进方向相同CF3前进方向相同 DF4前进方向相同 【能力篇】图3-3-613如图3-3-6所示，重为500N的人站在重为20N的物体上用10N的力水平拉绳，系统处于静止状态，则物体受地面的摩擦力的大小为_方向 。 图3-3-714如图3-3-7所示，物体A重40N，物体B

43、重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4当用水平力向右拉动物体A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向第4节 力的合成本节知识要点1. 合力和分力如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。合力和分力的关系：等效替代关系，并不同时作用于物体上，所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。问题：1. 一个物体受到几个力（分力）作用的同时，还受到合力的作用吗？ 2合力与分力的等效替代是可逆的吗？ 2. 共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者几

44、个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同一点上，如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。 3. 力的合成的定则(1) 平行四边形定则求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，它的对角线线段就表示合力的大小和方向这叫做力的平行四边形定则。(2) 三角形定则根据平行四边形的对边平行且相等，即平行四边形是由两个全等的三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA，再以A点出发作表示力F2的有向线段AC，连接OC，则有向线段OC即表示合力F的大小和方向。4.

45、 共点力的合成(1) 作图法。作图法是先作力的图示，然后根据平行四边形定则作如图1所示的平行四边形，或如图2、3所示的三角形，再根据相同的标度，确定出合力的大小，再用量角器量出角度的大小，即合力的方向。(2) 公式法。公式法是根据合力和分力的大小关系，用公式或用正弦定理、相似三角形的规律等数学知识来求合力大小和方向的方法。(3) 正交分解法。正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解，后合成的方法。其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算，它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。典型例题【例1】如图所示，两条相同的橡皮绳AO、BO，开始夹角0º，在O点吊一重50

46、N的物体后，结点O恰好位于圆心。今将A、B分别沿圆周向两边移至A、B，使AOA=BOB=60º。欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？解析：当AO、BO夹角0º为吊重50N重物时，一条橡皮绳产生的向上弹力若为f，则两条产生的合力F=2f与G平衡。故f=F/2=G/2=25N。当AO、BO夹角为120º时，橡皮条伸长不变，每条产生的弹力仍为f=25N，此时两条产生的向上合力F=25N。故应挂重G=25N的重物即可。点拨：两个分力大小不变，它们的夹角由0º逐渐增大到180º时，其合力逐渐变小；本题中合力F将由2f逐渐减小到0。力的合成：求

47、几个已知力的合力。力的合成遵循平行四边形定则，不能认为“合力总比分力大”，两个共点力的合力大小为：。可见，合力F与二分力F1和F2的夹角有关，即：|F1-F2|FF1+F2。在矢量合成中，一定要注意抛弃“1+12”的算术运算法则。在力的合成时，如果已知两个分力的大小、方向四个因素，求合力的大小、方向两个因素，只有一组解；如果已知一个分力的大小、方向和另一分力的方向（或大小）三个因素，求合力，则可有无数多解；如果只已知两个分力的大小（或方向）两个因素，求合力，也是无数多解。合力是一种“等效力”。在物理学中，运用“等效”概念研究问题是一种重要方法，但在解力学问题时，要注意利用力的等效合成概念，使问

48、题便于解决。但在分析物体受力情况时，我们只能分析物体实际所受的力，不能加上“合力”这样的等效力，如当物体沿光滑斜面下滑时，我们只能说，物体受到重力和斜面弹力的作用，而不能说还受到一个下滑力，因为下滑力是重力和弹力的合力，是“等效”力。是合力为零还是没有合力？【例2】如图，质量为m的物体A静止于倾角为的斜面上，试求斜面对A的支持力和摩擦力。 解析：分析物体A受力，如图所示。对支持力N和摩擦力f求合力F。这个合力F与物体的重力G是平衡力， 由图得： 课堂针对训练【基础篇】1关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是( )A合力大小随着两力夹角的增大而增大B合力大小一定大于分力中最大者

49、C两分力夹角小于180°时，合力随夹角的减小而增大D合力不能小于分力中最小者E合力F一定大于任一个分力F合力的大小可能等于F1也可能等于F2G合力有可能小于任一个分力2物体受到两个相反的力作用，二力大小F15 N，F210 N，现保持F1不变，将F2从10N减小到零的过程，它们的合力大小变化情况是( )A逐渐变小B逐渐变大C先变小后变大D先变大后变小3 物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A5N、7N、 8N B5N、2N、8N C1N、5N、10N D1N、10N、10N 45N和7N的两个力的合力可能是 ( ) A3N B13NC2.5N

50、D10N 5两个共点力,大小都是50N，如果要使这两个力的合力也是50N,这两个力之间夹角应为( )A30° B45° C90° D120° 6将二力F1、F2合成F合，则可以肯定 ( )AF1和F合是同一性质的力 BF1、F2是同一施力物体产生的力图3-4-1CF合的效果与F1、F2的总效果相同 DF1、F2的代数和等于F合7在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某小组得出如图3-4-1所示的图（F与AO共线），图中_是F1与F2合成的理论值；_是F1与F2合成的实际值，在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？_（填“变”或“

51、不变”）。图3-4-28作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5 N，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如图3-4-2所示，则这三个力合力为_；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为_，方向为_。9 在研究两个共点力合成的实验中得到如图3-4-3所示的合力F与两个分力的夹角的关系图，问：(1) 两个分力的大小各是多少?(2) 合力的变化范围是多少?10 两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶，甲的拉力是200 N，方向与航向间的夹角为60°，乙的拉力是200 N。若是小船能在河流中间沿直线行驶，那么乙用力的方向如何？小船受到两拉力的合力是多少？【提

52、高篇】11两个大小不变的共点力的合力大小与两分力间夹角的大小关系是（ ）A. 夹角由零变化到180°过程中,夹角越大合力越大 B. 夹角由零变化到180°过程中，合力先增大后减小C夹角由零变化到180°过程中,夹角越小合力越大 D夹角由零增大到180°过程中，合力先减小后增大12下列说法中错误的是（ ）A力的合成遵循平行四边形定则B一切矢量的合成都遵循平行四边形定则C以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力D与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力13一质量为30 kg的物体放在水平地面上，一个人用100 N的力竖直向上提该物体，这时物体共受_个力的作用，这些力的合力大小为_。图3-4-4 14横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物，CBA=30°，如图3-4-4所示，则滑轮受到绳子的作用力大小是多少？（取g=10 N/kg） 【能力篇】图3-4-515用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图3-4-5所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和